April 25th, 2017
결정 내에서 해부학 영상 데이터를 나타내는 방법이 본 명세서에 기재되어있다. 우리는 크리스탈 유리의 SSLE (Sub-Surface Laser Engraving)에 사용하기 위해 생체 영상 데이터의 스케일 된 3 차원 모델을 작성합니다. 이 도구는 임상 또는 교육 환경에서 사용되는 전산 디스플레이 또는 3 차원 인쇄 모델에 유용한 보완책을 제공합니다.
이 방법론의 전반적인 목표는 유리 결정에 표면 아래 레이저 조각(SSLE)을 활용하여 레이블이 지정된 구조로 단층 촬영 이미징 데이터를 시각화하는 것입니다. 그 결과로 탄생한 휴대용 모델은 강력한 교육 도구로 사용될 수 있습니다. 이 방법은 환자 또는 학생 집단의 교육을 용이하게 하는 임상 또는 전임상 X-ray CT 데이터 세트에서 파생된 강력한 휴대용 모델을 생성합니다.
이 기술의 주요 장점은 텍스트 레이블이 유리 매체 내에 매달려 있고 고해상도 해부학적 디스플레이의 시야를 방해하지 않고 관련 구조에 부착된다는 것입니다. 이 방법의 시각적 시연은 구조를 정확하게 표시하는 데 필요한 여러 단계와 정밀도로 인해 텍스트와 축척 막대가 있는 표면 맵을 생성하는 방법을 배우기가 어렵기 때문에 매우 중요합니다. 시작하려면 DICOM 데이터 세트의 CT 이미지 슬라이스를 적절한 파일 형식으로 변환합니다.
이미지 처리 소프트웨어의 보기 설정에서 DICOM 로드 명령을 선택합니다. 그런 다음 데이터셋을 NIfTI 파일 형식으로 저장합니다. 이제 NIfTI 파일을 자동화된 분할을 사용하여 표면 맵을 생성하는 일반적인 의료 영상 프로그램으로 가져옵니다.
3D 슬라이서의 경우 데이터 추가 도구를 사용합니다. 그런 다음 그레이스케일 모델 메이커 도구를 선택하고 사양을 전환하고 새 모델을 만들고 이름을 바꿉니다. 다음으로, 임계값을 약 300HU 또는 뼈 분할로 낮추고 결과 그레이스케일 모델을 추가 데이터 처리를 위해 STL 파일로 저장합니다.
그런 다음 표면 맵 파일을 3D 데이터 준비 소프트웨어로 가져옵니다. Netfabb Studio Basic을 사용하여 복구 모드를 선택합니다. 그런 다음 부품 선택 및 삭제 도구를 사용하여 관심 있는 구조를 나타내지 않는 모든 표면을 제거합니다.
그런 다음 삼각형 추가 도구를 사용하여 표면의 구멍을 부분적으로 덮은 다음 자동 복구 스크립트를 사용하여 남아 있는 틈을 완전히 닫습니다. 이제 작업 메뉴에서 퇴화 면 복구 스크립트를 선택하여 표면적이 부족한 모서리를 해결한 다음 수정 적용을 사용하여 복구 모드를 종료하고 수정 사항을 저장합니다. 다음 단계는 절단 도구를 사용하여 원하지 않는 기능을 제거하거나 모델의 크기를 줄이는 것입니다.
상황에 맞는 영역의 절단 메뉴에서 x-y 또는 z-평면 내에서 각 절단부의 위치를 지정합니다. 그런 다음 절단 실행 도구를 사용하고 삼각 측정 절단 설정을 선택하여 모든 결과 구멍을 자동으로 닫습니다. 관심 있는 구조를 나타내지 않는 절단부로 인해 생성된 모든 표면을 삭제하려면 부품 선택과 삭제 도구를 동시에 사용합니다.
마지막으로, 축척 막대를 사용하지 않을 경우 축척 옵션을 사용하여 각 표면 맵의 치수를 수정합니다. 따라서 모델은 8cm 입방체 또는 5cm x 5cm x 8cm 직사각형 프리즘에 맞도록 수정할 수 있습니다. 이제 데이터 파일을 표면 아래 레이어 조각에 사용하여 레이블이나 축척 막대가 없는 모델을 만들 수 있습니다.
먼저 SSLE 파일에 대한 레이블 데이터 파일을 생성합니다. 미터법 템플릿과 함께 CAD 소프트웨어를 사용할 수 있습니다. 새 파일을 열고 모든 평면에서 2D 스케치를 만듭니다.
텍스트 도구를 사용하여 2mm Times New Roman 글꼴로 입력된 해부학적 레이블을 생성할 수 있습니다. 완료되면 도구 모음의 종료 메뉴에서 스케치 마무리 옵션을 선택합니다. 기본 설정을 사용하여 글꼴을 돌출시키려면 만들기 메뉴에서 돌출 도구를 선택하고 2D 텍스트 옵션을 토글합니다.
다음으로, 각 레이블에 대해 하나의 레이블 라인을 생성합니다. 새 파일로 시작하고 그리기 메뉴에서 중심점 원 도구를 선택합니다. 그런 다음 원점에 중심이 있는 원을 만들고 제약 조건 메뉴의 치수 도구를 사용하여 원의 지름을 1mm로 정의합니다.
컬럼을 10mm에서 50mm 사이의 원하는 길이로 압출합니다. 스케일 바는 비슷한 방식으로 만들어집니다. 각 문자 레이블, 각 레이블 선 및 축척 막대를 만든 후 데이터를 STL 파일로 저장합니다.
각 텍스트 레이블에 대해 고유한 레이블 선이 필요합니다. 그런 다음 SSLE 모델로 모든 텍스트 레이블, 원통형 레이블 선 및 축척 막대를 가져오십시오. 어셈블리를 단일 STL 파일로 저장할 수 있는 3D 데이터 준비 소프트웨어를 사용합니다.
다음으로, 부분 이동 도구를 사용하여 연결된 해부학 근처에 텍스트 레이블을 배치합니다. 이 프로세스에서는 부품 회전 도구를 사용하여 레이블이 모두 같은 방향을 향하도록 방향을 지정합니다. 그런 다음 동일한 도구를 사용하여 레이블 선을 배치하여 레이블을 모델의 연관된 구조에 연결합니다.
필요에 따라 고치기 모드로 이동하여 삼각형 선택을 선택하고 선택한 삼각형을 제거하여 레이블 선을 더 작게 만들 수 있습니다. 이제 비슷한 방식으로 축척 막대를 배치합니다. 각 축에 하나씩 세 개의 막대가 만들어진 경우 그에 따라 배치합니다.
모든 요소를 배치한 후 모든 파트를 선택하고 데이터를 단일 STL 파일로 내보냅니다. 면의 추가 축소 및 조각 과정을 위한 기술은 텍스트 프로토콜에 설명되어 있습니다. 유리 결정의 표면 아래 레이저 조각은 다양한 유형의 생체 의학 단층 촬영 이미징 데이터를 시각화할 수 있는 심오한 수단입니다.
조각하기 전에 치수가 수정되기 때문에 레이저 조각을 통해 다양한 크기의 구조를 표현할 수 있습니다. 스케일 바는 두 가지 방식으로 구현할 수 있습니다. 그들은 구조의 측면에 걸쳐 있을 수 있으며, 이는 뼈 코어와 같은 확장된 구조에 이상적입니다.
다른 옵션은 세 개의 축척 막대 축이 구석에서 수렴하는 것입니다. 이는 구조물을 확장하거나 축소하는 데 가장 적합합니다. 표면 아래 조각의 주요 특징은 해부학적 특징에 필요에 따라 텍스트 라벨을 부착할 수 있는 기능입니다.
여기에서 텍스트는 레이블의 간격을 두고 해부학을 명확하게 볼 수 있도록 두 평면에 배치되었습니다. 한쪽에서 명확하게 볼 수 있는 뼈와 다른 구조물은 하나의 평면을 따라 레이블을 정렬할 수 있습니다. 이 절차에 따라 거의 모든 3차원 데이터 세트를 휴대용 초순수 유리 결정 매체에 과학적으로 표시하기 위해 적절하게 레이블이 지정될 수 있는 형식으로 변환할 수 있습니다.
이 기사는 유리 결정에 서브서피스 레이저 조각(SSLE)을 통해 해부학적 이미지 데이터를 시각화하는 방법론을 설명합니다. 결과로 나온 모델은 고해상도 해부학적 디스플레이의 시야를 가로막지 않으면서 라벨이 붙은 구조를 제공함으로써 효과적인 교육 도구 역할을 합니다.
This method enables the creation of physical, labeled anatomical models from tomographic imaging data, supporting target validation and mechanistic de-risking in preclinical research. By providing tangible, high-resolution representations of biological structures, it enhances hypothesis testing and pathway clarification in early discovery. The approach offers a scalable, reproducible platform for visualizing complex anatomies, improving translational continuity and reducing ambiguity in target engagement studies.
The method integrates into the discovery continuum from early target hypothesis generation through lead identification and preclinical validation, enabling physical model-based assessment at key inflection points.